Групповая замерная установка Советский патент 1992 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к объектам добычи нефти и газа в частности, к установкам сбора измерений и контроля нефти, газа и воды в продукции нефтяных скважин, и может быть использовано в нефтяной и газовой лромышленностях.

Известны технологические установки сбора, транспорта, измерения и контроля количества и состава продукции нефтяных скважин, измеряющие объем жидкости и газа или массу жидкости и объем газа с обычными усредненными свойствами жидкости: вязкостью, плотностью, с механическими примесями и с малым газовым фактором. Указанные установки собирают и измеряют жидкость и газа продукции, обладающей стабильными во времени свойствами, но не работают при добыче нефти с аномальными свойствами: высокой вязкостью, плотностью, наличием парафина, солей, асфальте- нов и других веществ.

В качестве прототипа выбрано устройство для измерения дебита скважин, содержащее гидроциклонный сепаратор,

соединенный через измерительный трубопровод, многоходовой переключатель и обратные клапана с выкидными линиями, сборный трубопровод, счетчик жидкости, мембранный клапан, поплавковый регулятор уровня, связанный с заслонкой на газовой линии, на которой размещен счетчик газа, электрогидравлический привод и связанный с последним и счетчиками жидкости и газа блок управления. Устройство снабжено трехходовым клапаном и двумя соленоидными клапанами, при этом трехходовой кран соединен с многоходовым переключателем, с измерительным и сборным трубопроводами, а также с соленоидными клапанами, которые гидравлически связаны с многоходовым переключателем и с электрогидравлическим приводом, каждый из соленоидных клапанов и трехходовой кран соединены с блоком управления.

Недостатки устройства заключаются в том, что счетчики жидкости и газа однофун- кциональны, имеют малый диапазон измерения в искусственном режиме слива. Это

V| s|

СЛ О СЛ СЛ

ведет к повышению давления сепарации и потерям продукции. Показания счетчиков недостоверны, они неприменимы при работе с аномальными высоковязкими нефтями. Устройство не контролирует постоянно режимы оборудования сбора и характеристики потока продукции.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений путем снижения влияния вибрации трубопроводов и жесткости конструкции.

Цель достигается тем, что групповая замерная установка, содержащая соединенные со скважинами трубопроводы, отсекающие задвижки, обратные клапаны, переключатель, управляемые клапаны, пробоотборники, коллектор, установленный на фундамент, сепаратор и соединенные с управляющим блоком счетчики жидкости, газа, манометры, термометры, снабжена дополнительным фундаментом, измерителями массы, установленной на них емкостью, байпасным трубопроводом, который через задвижки и управляемые клапаны соединен с сепаратором и емкостью, при этом последняя соединена через управляемые задвижкм с коллектором и со скважинами, измерители массы соединены с управляющим блоком.

Установка снабжена жесткими пластинами, установленными параллельно на боковых стенках сепаратора и емкости и соединенными с одной стороны с фундаментом, а с другой стороны с измерителями массы.

Дополнительный фундамент выполнен из отдельных частей, на каждой из которых установлен измеритель массы, при этом последние установлены на расстоянии от вертикальной плоскости симметрии емкости большем радиуса емкости.

Установка обеспечивает управление процессом сбора, измерения и контроля продукции, снижение погрешности при измерении газожидкостной продукции с 6% в единицах объема до 2,5% в единицах массы при минимальных потерях энергии потока продукции.

На фиг. 1 приведена схема установки; на фиг. 2 - конструкция сепаратора; на фиг. 3 - блок-схема управляющего блока.

Установка содержит сепаратор - 1 и емкость 2, установленные на измерителях массы - 3 и 4 соответственно; выкидные линии продукции с обычными свойствами - 5; с аномальными - 6; переключатель потоков - 7; трубопроводы газожидкостной смеси с обычными свойствами - 8.9; с аномальными свойствами 10,11; общий - 12; трубопровод газа- 13; жидкости- 14; байпасныйтрубопровод - 15; коллектор - 16; управляющий блок - 17; счетчики газа - 18,19; жидкости - 20; манометры -21; термометры - 22; пробоотборники - 23; на линиях установлены

обратные клапана - 24,25 и задвижки - 26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36: отсекающие клапана - 37,38; управляемые задвижки - 39,40,41,42,43; заслонка - 44; управляемые клапана - 45,46.

0 Сепаратор- 1, где установлены датчики измерителей массы - 3, опоры сепаратора - 47 с зазором - 48, ограничитель перегрузки

-49, пластины - 50 на фундаменте - 51.

Управляющий блок - 17 состоит из бло5 ка управления (БУ)- 52; программирования

(ПБ) - 53; измерения (БИ) - 54; вычислений

(БВ) - 55; регистрации и сигнализации (БРС)

-56; соединенных между собой прямыми и обратными связями.

0 Установка осуществляет следующие режимы.

Режим сбора продукции. Сбор нефти с обычными свойствами производится от выкидных линий скважин 5

5 через обратные клапана 24, задвижки - 26, переключатель - 7, отсекающий клапан 37, трубопровод - 8, задвижку 27 в общий коллектор 16.

Сбор нефти с аномальными свойствами

0 производится от выкидных линий 6 через обратные клапана 25, управляемые задвижки -39, сборный трубопровод- 10 в коллектор 16.

Режим сбора со смешением потоков

5 нефтей, обычных и аномальных, с последовательной и параллельной подачей во времени порций продукции осуществляется через емкость 24 на измерителях массы 4 в коллектор 16.

0 Режимы измерений и контроля продукции.

Устройство 17, по заданной программе выбирает и подключает продукцию одной из скважин 5 на измерение через переключа5 тель 7, клапан 38, трубопровод 9 и наполняет нефтью сепаратор 1 на измерителях массы 3, Газ в период наполнения через счетчик 18, заслонку 44, открытые клапан 45 и задвижку 27 поступает в коллектор 16, и

0 регистрируются показания счетчика 18 в устройстве 17, а жидкость измерителями массы 3. Изменения массы жидкости М(, количество газа Vr времени ti передаются в устройство 17, в котором накапливаются их

5 значения и приращения, При достижении в сепараторе 1 массы МС| более заданной Mmax, Mci Mmax устройство 17 открывает клапан 46 и закрывает 45; нефть (жидкость) измеряется при вытеснении через счетчик 20, а его сигналы, пропорциональные объему и массе, от измерителей 3 регистрируются, накапливаются и обрабатываются в устройстве 17.

При вытеснении нефти из сепаратора 1, по измерителю 3 до массы МС| меньше заданного Mmln, Мс| Mmln УСТРОЙСТВО 17 ОТрывает клапан 45 и закрывает клапан 46. Начинается новое наполнение нефтью сепаратора 1 до максимально заданного Мтах. Цикл наполнения и вытеснения нефти в сепараторе 1 с измерением и контролем ее массы и объема газа повторяются, а результаты регистрируются и обрабатываются в устройстве 17с определением дебита нефти и газа.

Устройство 17 по программе подключает продукцию одной или нескольких скважин с аномальными свойствами 6 через обратный клапан 25, управляемую задвижку 40, сборный трубопровод 11, задвижку 28 и накапливает в емкости 2 на измерителях массы 4, при закрытых задвижках 26.39,29,30,31,41,42,32,33. Газ через счетчик 19, задвижку 43 и трубопровод 41 поступает в коллектор 16. В устройстве 17 регистрируются изменения массы продукции в емкости 2, от измерителей 4, за время наполнения и вытеснения, а также объема газа от счетчика 19. При достижении заданного времени и или массы емкости 2 с жидкостью по измерителям массы 4, устройство 17 закрывает задвижку 43 и открывает 42, вытесняя нефть через трубопровод 14 в коллектор 16. Устройство 17 регистрирует, накапливает и обрабатывает результаты измерений, рассчитывая дебит нефти в единицах массы, а газа - в единицах объема с учетом давления по манометру 21 и температуры по термометру 22, управляет работой пробоотборников 23,

Устройство 17 по программе открывает задвижку 40 сборный трубопровод 11; задвижку 28, подавая в емкость 2 продукцию с аномальными свойствами, а через переключатель 7 клапан 37, трубопровод 8 задвижки 31 и 28 подает продукцию скважин с обычными свойствами от линий 5, через клапаны 24 задвижки 26, при этом задвижки 27,39,29,30,41,42,32,33,34 и 36 закрыты. При этом смешиваются массы с аномальными и с обычными свойствами, измеряется их масса М2 i в период наполнения и рассчитывается дебит группы скважин.

Частичное смешение нефтей, контроль и измерение нефтей с обычными и аномальными свойствами в емкости 2 производится следующим образом.

Продукция линии 5 через обратные клапана 24 задвижки 34, трубопровод 15, задвижку 29, трубопровод 12. задвижку 28, поступает в емкость 2, при этом задвижки 26,27,30,31.41,42,32,33,35,36 закрыты. Продукция от линий 6 через клапана 25, задвижки 40, трубопровод 11, задвижку 28 смешивается с продукцией от линий 5 в емкости 2 контролируется, измеряется при ее наполнении и вытеснении измерителем 4, счетчиком газа 19, с регистрацией и обработкой в устройстве 17.

Режимы градуировки. Продукция одной или всех скважин линии 5, через клапан(а) 24 задвижку(и) 26 и переключатель 7 клапан 38 трубопровод 9 накапливается и измеряется в сепараторе 1, а затем через счетчик жидкости 42, задвижки 41,28 накапливается, измеряется в емкости 2, и показания измерителей массы 3,4 сравниваются в устройстве 17.

Формула изо б р е т е н и я

1.Групповая замерная установка, содержащая соединенные со скважинами трубопроводы, отсекающие задвижки, обратные клапаны, переключатель, управляемые клапаны, пробоотборники, коллектор, установленный на фундамент, сепаратор и соединенные с управляющим

блоком счетчики жидкости, газа, манометры, термометры, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности измерения, она снабжена дополнительным фундаментом, измерителями массы, установленной на них емкостью, байпасным трубопроводом, который через задвижки и управляемые клапаны соединен с сепаратором и емкостью, при этом последняя соединена через управляемые задвижки с

коллектором и со скважинами, измерители массы соединены с управляющим блоком.

2.Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что, с целью снижения влияния вибрации трубопроводов на достоверность

измерения, она снабжена жесткими пластинами, установленными параллельно на боковых стенках сепаратора и емкости и соединенными с одной стороны с фундаментом, а с другой стороны - с измерителями массы.

3.Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью снижения влияния жесткости конструкции на достоверность измерения, дополнительный фундамент выполней из отдельных частей, на каждой из которых установлен измеритель массы, при

этом последние установлены на расстоянии от вертикальной плоскости симметрии емкости, большем радиуса емкости.

I

in

ю

LD Ю Г- (

Использование: в нефтяной и газовой промышленности для сбора и измерения продукции. Сущность изобретения: установка содержит сепаратор и емкость, установленные на измерителях массы, выкидные линии продукции, переключатель потоков: трубопроводы газожидкостной смеси, общий трубопровод, трубопровод газа и жидкости, байпасныйтрубопровод, коллектор, управляющий блок, счетчики газа и жидкости, манометры, термометры, пробоотборники, на линиях установлены обратные клапаны и задвижки, отсекающие клапаны, управляемые задвижки, заслонка, управляемые клапаны. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.